碳纤维复合材料补丁修补技术

复合材料补丁胶接修补，对胶粘剂的选择、材料与被修复构件的相匹配，被修结构的表面处理和修补固化工艺及施工工艺保障等是关键技术。

胶粘剂是实现补丁止裂作用的中间媒介，对胶粘剂的选择至关重要。应根据修补结构的实际承力水平和使用环境选择既具有良好的抗疲劳性能，又具有较高的剪切、剥离强度,良好的耐介质和耐湿热老化性能的胶粘剂。复合材料胶接修补所用的胶粘剂主要有两大类:一类是双组分胶粘剂,主要用于复合材料结构的室温固化修补(少数双组分胶粘剂可用于热胶接固化修补);另一类是膜状胶粘剂(胶膜),用于热胶接固化修补。

复合材料补丁与被修金属构件的匹配性：复合材料补丁应在尽量低的温度下固化,并能与胶粘剂的固化温度一致;补丁热膨胀系数应与母体材料的相匹配。国外大多采用硼/环氧复合材料补丁对损伤金属结构进行胶接修补。因为硼/环氧复合材料成本较高,加工较困难,故在常规工业修复上，采用碳/环氧补丁,价格相对便宜。碳/环氧复合材料在航空工业中早已有广泛应用,适合于复杂结构的修补。

被修补结构的表面处理：指胶接之前,通过机械方法去除结构表面影响结合力的氧化层、污染物增加机械结合面;或通过化学方法在结构表面有控制地沉积一层均匀的特种氧化物或在胶接面形成化学键,使经过处理的结构表面具有高的表面能,从而获得较高的胶接强度和耐久性。目前常用的简单表面处理方法是表面机械打磨后涂硅烷偶联剂。表面机械打磨要求至少达到St3级。

真空辅助固化工艺：复合材料补丁修复储罐技术采用的固化工艺是“真空辅助固化工艺”。

修补固化的主要控制因素是压力、温度和时间。由于被修补部位与周围机体结构组成了一个复杂的热导体,而且结构形式多样,因此,需通过专用真空泵、配套材料以及特配工具对修补区提供连续的温度和压力保障。